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一种基于温度示踪法的滨海盐碱地土壤入渗计算方法技术

技术编号:46190977 阅读:10 留言:0更新日期:2025-08-22 18:48
本发明专利技术公开了一种基于温度示踪法的滨海盐碱地土壤入渗计算方法;获取不同土层的土壤温度数据、不同土层的土壤含水量数据、水位数据及土壤性质参数等数据;针对目标深度,建立考虑土壤盐度的热传递模型,估计模型初始热参数并确定边界条件;用有限差分格式将模型域离散化,确定总模拟周期,并分应力周期,每个应力周期离散为多个时间节点;预测目标深度的温度和含水量,通过最小化温度实测值与计算值的残差平方和建立损失函数;采用自适应优化算法迭代修正各应力周期内的导热系数和水通量;将前一个应力周期的优化参数作为后续周期的初始条件,实现全周期递推计算;最终通过收敛判据获取目标深度的水通量,作为土壤入渗速率的定量表征。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于环境监测技术与土壤水文学的交叉领域,具体涉及一种基于温度示踪法的滨海盐碱地土壤入渗计算方法


技术介绍

1、滨海盐碱地由于高盐分含量、地下水位浅及海水入侵等因素,土壤结构复杂,水分入渗过程受土壤干湿程度、盐分浓度、土壤孔隙显著影响,传统方法难以精准量化盐碱化对饱和-非饱和区入渗的影响。目前,1)传统土壤水分入渗测量仪器在盐碱地应用中存在传感失效风险:基于电化学原理的张力计等设备,在盐碱环境中易因电极腐蚀或盐结晶堵塞孔隙导致数据失真;2)环刀法等接触式测量手段存在尺度效应局限:盐碱地土壤孔隙、盐分分布不均,局部测量难以反映整体特性;3)取样法存在动态监测缺失:实验室离心法等需破坏性取样,无法获取原位连续数据。温度示踪法是一种间接推导土壤水分运动参数的技术手段,其核心原理是通过监测土壤温度场的变化来实现。该方法具备多项显著优势:其一,无需破坏土壤原有结构,适用于长期动态监测场景;其二,依托高精度温度传感器,可精准捕捉微小的热传导差异;其三,温度信号受土壤盐分影响程度较低,在盐渍化程度较高的土壤环境中仍能保持良好适用性。但现有技术仍存在缺陷:在水热本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于温度示踪法的滨海盐碱地土壤入渗计算方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,确定初始场包括导热系数λ和水通量q;

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,将模型域离散化,包括:将目标区段离散成多个空间节点,确定总模拟周期,并分应力周期,每个应力周期离散为多个时间节点;

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,建立损失函数,包括:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,目标深度的温度的预测方法为:

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,每个应力周期内最优的导热系数λ和水通量...

【技术特征摘要】

1.一种基于温度示踪法的滨海盐碱地土壤入渗计算方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,确定初始场包括导热系数λ和水通量q;

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,将模型域离散化,包括:将目标区段离散成多个空间节点,确定总模拟周期,并分应力周期,每个应力周期离散为多个时间节点;

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,建...

【专利技术属性】
技术研发人员:余夏杨张俊张翔宇詹泸成郭元元辛沛
申请(专利权)人:河海大学
类型:发明
国别省市:

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